【題目】溴化鈣醫(yī)藥上用作中樞神經(jīng)抑制藥,具有抑制、鎮(zhèn)靜作用,用以治療神經(jīng)衰弱、癲癇等癥,在水中極易溶解,溶于乙醇和丙酮。制備溴化鈣晶體(CaBr2·2H2O)的主要流程如下:

1檢驗(yàn)FeBr2中是否含有Fe3+,應(yīng)選擇________(填字母編號(hào))。

aNaOH溶液 bK3[Fe(CN)6]溶液 cKSCN溶液 dKMnO4溶液

2操作②要求控制溫度在40℃,不能過高和過低的原因是_____________________。

3要實(shí)現(xiàn)Fe粉至FeBr2的轉(zhuǎn)化,在原料配比時(shí)應(yīng)注意_____________,試劑X的化學(xué)式為_______________。

4加入熟石灰至出渣的過程中,固體的顏色發(fā)生變化,原因是___________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示。)

5操作④的步驟為蒸發(fā)濃縮、__________、過濾、洗滌、干燥。蒸發(fā)濃縮時(shí)除酒精燈、三腳架外還需用到儀器有____________。

6將氨氣通入石灰乳,加入溴,于65℃進(jìn)行反應(yīng)也可制得溴化鈣,此反應(yīng)中還會(huì)生成一種無色無味氣體,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。

7將上述流程中的出渣,經(jīng)凈化分離得到鐵粉。已知25℃101kPa時(shí):

4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) H=-1648kJmol

C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393kJmol

4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) H=-260kJmol

將鐵粉與碳、氧氣共同作用可以得到FeCO3,則該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為__________。

【答案】 c 溫度低反應(yīng)慢,溫度過高溴揮發(fā) Fe粉過量 HBr 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 冷卻結(jié)晶 蒸發(fā)皿、玻璃棒 3CaOH2 3Br22NH33CaBr2N26H2O 2Fe(s)3O2(g)2C(s)=2 FeCO3(s) H=1480kJ/mol

【解析】試題分析:本題以溴化鈣晶體制備的流程為載體,考查流程的分析,Fe3+的檢驗(yàn),基本實(shí)驗(yàn)操作,蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)方程式和熱化學(xué)方程式的書寫。Fe粉與Br240℃化合成FeBr2;FeBr2中加入過量熟石灰發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成FeOH2CaBr2,過濾獲得的溶液中含CaBr2和過量的CaOH2,所以向溶液中加入的試劑XHBr,用于中和過量的CaOH2

1)檢驗(yàn)FeBr2中是否含Fe3+應(yīng)選用KSCN溶液,加入KSCN溶液,溶液呈血紅色,則含Fe3+,反之不含Fe3+。

2操作要求控制溫度在40℃,溫度過高溴揮發(fā),溫度過低反應(yīng)速率慢。

3要實(shí)現(xiàn)Fe粉至FeBr2的轉(zhuǎn)化,在原料配比時(shí)應(yīng)注意Fe粉過量,防止生成FeBr3。加入的試劑X的化學(xué)式為HBr用于中和過量的CaOH2。

4加入熟石灰至出渣過程中,生成的固體為FeOH2固體顏色會(huì)由白色迅速變成灰綠色,最終變?yōu)榧t褐色,FeOH2被氧化成FeOH3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH3。

5)從CaBr2溶液中獲得CaBr2·2H2O,操作的步驟為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。蒸發(fā)濃縮時(shí)除酒精燈、三腳架外還需用的儀器為蒸發(fā)皿、玻璃棒(玻璃棒起攪拌作用,防液滴飛濺)。

6將氨氣通入石灰乳,加入溴,于65進(jìn)行反應(yīng)也可制得溴化鈣,此反應(yīng)中還會(huì)生成一種無色無味氣體,Br2被還原為CaBr2,NH3被氧化成的無色無味的氣體為N2,寫出反應(yīng):CaOH2+Br2+NH3CaBr2+N2+H2O,根據(jù)得失電子守恒配平:CaOH2+3Br2+2NH33CaBr2+N2+H2O結(jié)合原子守恒寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CaOH2+3Br2+2NH33CaBr2+N2+6H2O。

7將反應(yīng)編號(hào):4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1648kJ/mol式)

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393kJ/mol式)

4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=-260kJ/mol式)

應(yīng)用蓋斯定律,+4-式得4Fes+4Cs+6O2g=4FeCO3sΔH=-1648kJ/mol+-393kJ/mol4--260kJ/mol=-2960kJ/mol,鐵粉與碳、氧氣共同反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2Fes+2Cs+3O2g=2FeCO3s)/span>ΔH=-1480kJ/mol。

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